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        • 产品名称: KTP
        • 产品编号: 102
        • 浏览次数: 6389

        磷酸钛氧钾(KTP)

        KTP(KTiOPO4)在商业和军用激光里被广泛使用,包括实验室和医学系统, 射程探测器,激光雷达,光通信和工业激光系统。

        福晶公司的KTP晶体特点:
        非线性光学系数大
        接收角大,走离角小
        宽的温度和光谱带宽
        光电系数高和介电常数低
        抗阻比值大
        不吸水,化学、机械性能稳定性

        本公司可提供:
        严格的质量控制
        高品质晶体,最大尺寸20x20x40mm3 和最大长度为60毫米
        交货迅速(抛光需2周,镀膜需3周)
        合理的价格和数量折扣
        技术支持
        镀增透膜,装支架及重抛光服务

        基本属性

        1. 化学和结构性能


         

        晶体结构

        斜方晶系,空间群Pna21,点群mm2

        晶格参数

        a=6.404A, b=10.616A, c=12.814A, Z=8

        熔点

        About 1172°C

        莫斯硬度  

        5

        密度

        3.01 g/cm3

        导热系数

        13W/m/K

        热膨胀系数

        ax=11x10-6/0C, ay=9x10-6/0C, az=0.6x10-6/0C

        光学和非线性光学性能

         

        可透波段范围

        350~4500nm

        SHG相位匹配范围

        497 ~ 1800nm  (Type II)

        热光系数(/°C)

        dnx/dT=1.1X10-5
        dny/dT=1.3X10-5
        dnz/dT=1.6X10-5

        吸收系数

        <0.1%/cm at 1064nm    <1%/cm at 532nm

        For Type II SHG of a Nd:YAG laser at 1064nm

        Temperature Acceptance: 24°C-cm
        Spectral Acceptance: 0.56nm-cm
        Angular Acceptance: 14.2mrad-cm (φ);55.3mrad-cm    (q)
        Walk-off Angle: 0.55°

        非线性系数

        deff(II)≈(d24 - d15)sin2fsin2q - (d15sin2f + d24cos2f)sinq

        Non-vanished 非线性磁化系数

        d31=6.5 pm/V           d24=7.6 pm/V
        d32= 5 pm/V            d15=6.1 pm/V
        d33=13.7 pm/V

         Sellmeier 方程  

        in μm)

        nx2=3.0065+0.03901/(l 2-0.04251)-0.01327l 2
        ny2=3.0333+0.04154/(l 2-0.04547)-0.01408l 2
        nz2=3.3134+0.05694/(l 2-0.05658)-0.01682l 2


        掺钕激光的倍频、混频应用
        KTP最常用于倍频Nd:YAG及其他掺Nd晶体的激光,特别是在中低功率密度的激光器中。到目前为止,利用KTP进行腔内与腔外倍频的掺Nd晶体的激光器,在逐步取代可见光染料激光和可调蓝宝石激光器。在许多的工业研究中,该种激光器被广泛用做绿光光源。

        * 由15W的二极管泵浦的0.5%Nd:YVO4与KTP晶体,可获得的8W 绿光输出
        * 使用本公司的2x2x5mm KTP 和3x3x1mm2% Nd:YVO4的晶体,可将1W二极管泵浦光转化成200mW的绿光输出.
        * 2-5mw绿光输出可从180mw LD pumped Nd:YVO4 和 KTP胶合晶体中获得

        KTP也正用于腔内810nm二极管泵浦光和1064nmNd:YAG激光混频产生蓝光, 和Nd:YAG激光器或Nd:YAP激光器的1300nm光进行腔内倍频。

         

         
        图1:II类KTP在XY平面内倍频
         
        图1:II类KTP在XZ平面内倍频

        光学参量放大、振荡(OPO and OPA)应用

        如图3,图4中所示,由于KTP的二次谐波效应和光学参量放大性能,其在可调Nd离子激光器中的输出波长调节(从可见光--600nm,到中远红外--4500nm)中起到核心组件的作用。

        通常情况下,KTP可以在高重复频率和mW平均功率级别的条件下,提供fs级别的稳定、连续脉冲输出。使用KTP进行光学参量放大,可以将Nd:YAG激光器1064nm泵浦光转换成2120nm光,转换效率能达到66%左右。

         

         
        图3:XZ平面内(532nm泵浦)OPO
         
        图4:XY平面内(532nm泵浦)OPO

        KTP晶体还有一种新用途,就是用非临界相位匹配的KTP晶体去放大X切的KTP晶体产生的泵浦光。如图5所示,泵浦波长范围从700nm到1000nm,而输出波长则从1040nm到1450nm(信号波)与2150nm 到3200nm(空闲波)。从而产生了高质量的窄波段光束,其转换效率为45%左右

         

        图4:II类KTP非临界相位匹配

        除了其非线性特性外,KTP也因其绝缘特性使其被广泛运用于E-O方面,特别是作为可调E-O器件。表1是KTP与其他E-O模块材料的对比:

        表1.电光调节器

         

         

         

         

           

        Phase

         

         

        Amplitudee

         

        材料

        e

        N

        R(pm/V)

        k(10-6/°C)

        N7r2/e(pm/V)2 r(pm/V) k(10-6/°C)°C) n7r2/e(pm/V)2

        KTP

        LiNbO3

        KD*P

        LiIO3

        15.42

        27.9

        48.0

        5.9

        1.80

        2.20

        1.47

        1.74

        35.0

        8.8

        24.0

        6.4

        31

        82

        9

        24

        6130

        7410

        178

        335

        27.0

        20.1

        24.0

        1.2

        11.7

        42

        8

        15

        3650

        3500

        178

        124

        从表1,可以发现,KTP以其损伤阈值高,光学透过波段宽(>15GHZ),热、化学性能
        稳定,低吸收等特点,相对LiNbO3晶体更适合于作E-O器件。

        光波导应用

        在KTP基底上进行离子交换处理,可得到低吸收的光波导器件。这项技术使得KTP
        在集成光路方面获得了更多的应用。

        表2给出了KTP与其他光波导材料的对比。

        表1.电光光波导材料

         

        材料
        r (pm/V)
        N
        eeff(e11e33)1/233)1/2
        n3r/eeff (pm/V)
        KTP

        LiNbO3

        KNbO3

        BNN

        BN

        GaAs

        BaTiO3

        35

        29

        25

        56

        56-1340

        1.2

        28

        1.86

        2.20

        2.17

        2.22

        2.22

        3.6

        2.36

        13

        37

        30

        86

        119-3400

        14

        373

        17.3

        8.3

        9.2

        7.1

        5.1-0.14

        4.0

        1.0

        福晶公司提供以下规格增透膜:
        1. AR-(1064/532)nm. R<0.2% at 1064nm and R<0.5% at 532nm nm
          损伤阈值>300MW/cm2@1064,532nm0MW/cm2@1064,532nm
        2. 宽带增透膜
        3. HR1064nm&HT532nm, R>99.8%@1064nm, T>90%@532nm.

        福晶公司的KTP产品其他标准
        尺寸公差: (宽±0.1mm)x(高±0.1mm)x(长+0.5/-0.1mm)(长度≥2.5mm)
        (宽±0.1mm)x(高±0.1mm)x(长+0.1/-0.1mm) (长度<2.5mm)
        通光孔径:中心90%
        50mW绿光激光器下,晶体内部无可见光路
        平面度:小于 λ/8 @ 633nm
        波前畸变: 小于λ/8 @ 633nm
        倒边: ≤0.2mm@45°
        崩边: ≤0.1mm
        表面光洁度: 小于10/ 5(MIL-PRF-13830B)
        通光面平行度:小于20"
        侧面垂直度: ≤5'
        角度公差: △θ≤0.25°, △ф≤0.25°
        损伤域值:[GW/cm ]: >0.5 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
                                            >0.3 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)